冬期混凝土工程施工原理

　　混凝土拌合物澆筑后的凝結和硬化，是水泥水化作用的結果。水化作用的速度隨溫度的高低而變化。當溫度升高時(shí)，水化作用加快，強度增長(cháng)也較快;而當溫度降低到0℃時(shí)，水化作用減慢，強度增長(cháng)相應較慢。溫度繼續下降，當混凝土中的水完全變成冰時(shí)，水泥水化作用基本停止，強度不再增長(cháng)。

　　水變成冰體積增大，同時(shí)產(chǎn)生膨脹應力，使混凝土受到破壞而降低強度。此外，當水變成冰減弱了水泥漿與骨料和鋼筋的粘結力，從而影響混凝土的抗壓強度。當冰融化后，又會(huì )在混凝土內部形成各種空隙，而降低混凝土的密實(shí)性及耐久性。

　　混凝土凍結前，使混凝土獲得不遭受凍害的最低強度，一般稱(chēng)臨界強度。臨界強度與水泥品種有關(guān)，如采用PI、PII、PO水泥時(shí)受凍臨界強度不小于設計強度的30%;采用PS、PP、PF、PC水泥時(shí)受凍臨界強度不小于設計強度的40%;當室外最低氣溫不低于-15度時(shí)，混凝土受凍臨界強度不小于4MPa;當室外最低氣溫不低于-30度時(shí)，混凝土受凍臨界強度不低于54MPa。

　　冬期混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)

　　新澆筑混凝土未達到受凍臨界強度遭受凍害，會(huì )嚴重降低混凝土強度造成混凝土裂縫，從而降低混凝土耐久性能。

　　1.施工前的準備工作

　　(1)骨料中不得有冰塊、雪團和有機物，應清潔、級配良好、質(zhì)地堅硬。采用可飲用的自來(lái)水;防凍劑應通過(guò)技術(shù)鑒定，符合質(zhì)量標準，并經(jīng)實(shí)驗室試驗掌握其性能。水泥：顯著(zhù)活性高、水化熱大的普通硅酸鹽水泥。

　　(2)混凝土澆筑前應清除模板和鋼筋上的冰雪及垃圾，尤其是新老混凝土交接處，但不得用水沖洗。

　　(3)澆筑前應準備好混凝土覆蓋用保溫材料，如塑料薄膜、彩條布、棉氈和草簾等，做好相應的防凍保溫措施。并采取必要的擋風(fēng)、封閉措施，以提高保溫效果。

　　(4)不得在凍土層上進(jìn)行混凝土澆筑，澆筑前，必須設法升溫使凍土消融?；炷两娱稌r(shí)，應預熱舊槎，澆筑后加強保溫，防止接槎受凍。

　　(5)如果混凝土的坍落度過(guò)小，不能滿(mǎn)足施工要求時(shí)，可在混凝土公司技術(shù)人員的指導下，使用外加劑調整，嚴禁用加水的辦法調整混凝土坍落度。

　　2.混凝土澆筑

　　(1)為保證混凝土的澆筑質(zhì)量，防止溫度發(fā)生變化影響質(zhì)量，混凝土運至施工單位澆筑地點(diǎn)后應盡快澆筑，宜在90min內卸料;采用翻斗車(chē)運輸時(shí)，宜在60min內卸料。

　　(2)冬施期間泵車(chē)潤管水不得放入模板內;潤管用過(guò)的砂漿也不得放入模板內，更不準集中澆筑在構件結構內。

　　(3)在澆筑過(guò)程中，施工單位應隨時(shí)觀(guān)察混凝土拌合物的均勻性和稠度變化。當澆筑現場(chǎng)發(fā)現混凝土坍落度與要求發(fā)生變化時(shí)，應及時(shí)與混凝土公司聯(lián)系，以便及時(shí)進(jìn)行調整。進(jìn)入澆筑現場(chǎng)的混凝土嚴禁隨意加水，更應杜絕邊加水邊泵送澆筑的行為發(fā)生。

　　(4)當樓板、梁、墻、柱一起澆筑時(shí)，先澆筑墻柱、混凝土沉實(shí)后，再澆筑梁和樓板。澆筑墻、柱等較高構件時(shí)，一次澆筑高度以混凝土不離析為準，一般每層不超過(guò)500mm，搗平后再澆筑上層，澆筑時(shí)更注意振搗到位，使混凝土充滿(mǎn)試模，不再顯著(zhù)下沉，無(wú)明顯氣泡排出。

　　(5)分層澆注厚大的整體式結構混凝土時(shí)，已澆注層的混凝土溫度在未被上一層混凝土覆蓋前不應低于2℃。采用加熱養護時(shí)，養護前的溫度不得低于2℃。

　　(6)混凝土的入模溫度不得低于5℃，澆注后，對混凝土結構易凍部位，必須加強保溫以防凍害。

　　3.適時(shí)合理的抹壓

　　(1)冬期混凝土初凝時(shí)間一般為8～12小時(shí)，終凝為12～16小時(shí)。因此應適當把握好抹面時(shí)機，并在初凝前進(jìn)行二次抹面，可以減少表面裂縫?；炷翂?、柱等邊模的拆模時(shí)間應適當延長(cháng)，以避免表面發(fā)生脫皮等影響外觀(guān)質(zhì)量。

　　(2)混凝土初凝前用刮尺趕平，用木抹子第一次抹面，初凝后到終凝前用鐵抹子碾壓表面數遍，將表面不均勻、不規則裂縫閉合，最后用收光抹子第二次抹面，閉合收水裂縫，隨后立即在混凝土表面覆蓋塑料薄膜，使混凝土內蒸發(fā)的游離水積在混凝土表面進(jìn)行保溫養護，在薄膜上再蓋草簾子。

　　4.混凝土的養護

　　(1)混凝土經(jīng)過(guò)相關(guān)施工工藝處理后，應及時(shí)覆蓋塑料薄膜并加蓋草簾、棉氈等保溫養護，以保證混凝土初凝前不受凍。根據施工工程部位及氣溫情況，可參照以下方法進(jìn)行覆蓋：

　　當氣溫在0℃～5℃時(shí)，蓋一層棉氈或草簾和一層塑料薄膜;

　　當氣溫在-5℃～0℃時(shí)，蓋兩層棉氈或草簾和一層塑料薄膜;

　　當氣溫在-10℃～-5℃時(shí)，蓋三層棉氈或草簾和一層塑料薄膜;

　　當氣溫低于-10℃時(shí)，蓋四層棉氈或草簾和一層塑料薄膜;

　　低于-15℃時(shí)應采用加溫和其他材料進(jìn)行保溫，其保溫層厚度、材質(zhì)應根據計算確定。

　　(2)養護初期，派專(zhuān)人負責測溫并詳細記錄整個(gè)養護期的溫度變化，每晝夜最少四次測量混凝土和環(huán)境溫度以便發(fā)現問(wèn)題及時(shí)采取措施補救。

　　(3)在模板外部保溫時(shí)，除基礎可隨澆筑隨保溫外，其它結構須在設置保溫材料后方可澆筑混凝土。鋼模表面可先掛草簾、麻袋等保溫材料并扎牢然后再澆筑混凝土。

　　(4)混凝土終凝后應立即進(jìn)行覆蓋保溫養護，按國家標準要求養護時(shí)間不得少于14天，若早期養護不到位，其28天強度將受很大影響。

　　(5)加做兩組混凝土同條件試塊放在現場(chǎng)環(huán)境中，以便隨時(shí)得到同條件下混凝土的抗壓強度。

　　5.冬期混凝土的測溫要求

　　在混凝土中埋設導線(xiàn)設專(zhuān)人進(jìn)行測溫，包括大氣溫度、混凝土的出罐、入模溫度、混凝土內部溫度，如有異常及時(shí)采取措施。

　　6.模板拆模

　　(1)拆模時(shí)混凝土必須達到規定的拆模強度，過(guò)早拆模、承重會(huì )導致混凝土表面撕裂產(chǎn)生裂縫等質(zhì)量問(wèn)題。在混凝土未達到1.2MPa前，不準在混凝土上踩踏、支模和加荷。不要過(guò)早在樓板上進(jìn)行施工作業(yè)或堆放重物，以減少或避免結構產(chǎn)生收縮變形裂縫。

　　(2)混凝土拆模時(shí)要注意拆模的時(shí)間及順序，特別對于梁、墻板等結構應適當延長(cháng)拆模時(shí)間，拆模后應繼續進(jìn)行養護。

　　(3)模板和保溫層，應在混凝土冷卻到5℃后方可拆除。未冷卻的混凝土有較高的脆性，所以結構在冷卻前不得遭受沖擊或動(dòng)力荷載的作用。當混凝土與外界溫差大于20℃時(shí)，拆模后的混凝土表面應臨時(shí)覆蓋，使其緩慢冷卻。

　　(4)根據同條件養護的試塊強度決定拆模時(shí)間。

　　(5)拆模后的混凝土也應及時(shí)覆蓋保溫材料，以防混凝土表面溫度驟降而產(chǎn)生裂縫。

　　冬期混凝土施工質(zhì)量控制措施

　　混凝土冬期施工質(zhì)量檢查除應符合《混凝土結構工程施工質(zhì)量驗收規范》GB50204以及國家現行有關(guān)標準規定外，尚應符合下列規定：應檢查外加劑質(zhì)量及摻量;外加劑進(jìn)入施工現場(chǎng)后應進(jìn)行抽樣檢驗，合格后方準使用;應根據施工方案確定的參數檢查水、骨料、外加劑溶液和混凝土出機、澆筑、起始養護時(shí)的溫度;應檢查混凝土從入模到拆除保溫層或保溫模板期間的溫度;采用預拌混凝土時(shí)，原材料、攪拌、運輸過(guò)程中的溫度檢查及混凝土質(zhì)量檢查應由預拌混凝土生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行，并應將記錄資料提供給施工單位。

　　混凝土養護期間的溫度測量應符合下列規定：采用蓄熱法或綜合蓄熱法時(shí)，在達到受凍臨界強度之前應每隔4h～6h測量一次;采用負溫養護法時(shí)，在達到受凍臨界強度之前應每隔2h測量一次;采用加熱法時(shí)，升溫和降溫階段應每隔1h測量一次，恒溫階段每隔2h測量一次;

　　混凝土在達到受凍臨界強度后，可停止測溫。

　　大體積混凝土養護期間的溫度測量尚應符合現行國家標準《大體積混凝土施工規范》GB50496的相關(guān)規定?；炷临|(zhì)量檢查應符合下列規定：應檢查混凝土表面是否受凍、粘連、收縮裂縫，邊角是否脫落，施工縫處有無(wú)受凍痕跡;應檢查同條件養護試塊的養護條件是否與結構實(shí)體相一致;采用電加熱養護時(shí)，應檢查供電變壓器二次電壓和二次電流強度，每一工作班不應少于兩次。(董和雷 王一秋)